燃料電池測試平臺是評估電堆性能、優化系統參數的核心工具,其規范操作直接影響數據準確性與設備安全。以下為標準化操作流程的分步解析:
第一步:前期準備與環境檢查
操作前需完成三項基礎工作:一是核對測試方案,明確目標(如極化曲線測試、耐久性驗證)、工況參數(溫度、壓力、流量)及安全閾值;二是檢查設備狀態,包括氣路密封性(氫氣/空氣管路無泄漏)、電路連接(傳感器校準有效期)、冷卻系統(水箱液位≥80%)及尾氣處理裝置(如氫氣濃度報警器正常);三是環境確認,實驗室需通風良好(氫氣濃度<1%LEL),消防器材就位,操作人員穿戴防靜電服與護目鏡。

第二步:系統啟動與參數初始化
啟動順序遵循“先氣后電、先輔后主”原則:首先開啟氮氣吹掃(持續5-10分鐘),置換系統內空氣(避免氫氣混合爆炸風險);隨后依次啟動空壓機、氫泵,調節氣體流量至預設值(如氫氣stoichiometry=1.5,空氣=2.0);待壓力穩定后,啟動冷卻循環泵(水溫控制25-65℃)與溫控模塊;最后通電啟動測試軟件,導入工況腳本,校準電壓、電流、溫度等傳感器零點,確保數據采集精度。
第三步:測試執行與實時監控
進入測試階段后,需分兩類場景操作:若為穩態測試(如額定功率輸出),按腳本逐步提升負載(每步間隔5分鐘),同步記錄電壓、電流、各單體一致性(波動≤±5mV);若為動態測試(如啟停循環),需嚴格匹配變載速率(如0.5A/s),并重點監控氫氣利用率(避免“氫饑餓”)與膜電極水含量(通過阻抗譜輔助判斷)。操作中需緊盯軟件界面,異常信號(如電壓驟降>20%、溫度超上限)立即觸發急停,排查是否因供氣不足、電堆內阻突變或冷卻失效導致。
第四步:停機與數據歸檔
測試結束后,先卸載負載至零,關閉氫氣供應并切換氮氣吹掃(持續15分鐘),排空殘余氫氣;隨后停止空壓機、冷卻泵,斷開主電源;導出原始數據(含時間戳、工況、報警日志),使用專業軟件分析極化曲線、效率衰減率等關鍵指標,生成報告并存檔。最后清潔設備表面,檢查易損件(如密封墊片、濾芯)損耗情況,為下次測試做準備。
規范的操作流程是燃料電池測試可靠性的基石,每一步都需兼顧安全、精準與效率,方能支撐技術迭代與產業化落地。